特許第5766345号(P5766345)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許5766345変化可能な電気伝導状態を有するブッシング
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5766345
(24)【登録日】2015年6月26日
(45)【発行日】2015年8月19日
(54)【発明の名称】変化可能な電気伝導状態を有するブッシング
(51)【国際特許分類】
   F16C 33/20 20060101AFI20150730BHJP
   F16C 17/02 20060101ALI20150730BHJP
【FI】
   F16C33/20 Z
   F16C17/02 Z
【請求項の数】15
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2014-501245(P2014-501245)
(86)(22)【出願日】2012年3月22日
(65)【公表番号】特表2014-509721(P2014-509721A)
(43)【公表日】2014年4月21日
(86)【国際出願番号】US2012030143
(87)【国際公開番号】WO2012129415
(87)【国際公開日】20120927
【審査請求日】2013年11月5日
(31)【優先権主張番号】61/466,206
(32)【優先日】2011年3月22日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500149223
【氏名又は名称】サン−ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション
(73)【特許権者】
【識別番号】508298237
【氏名又は名称】サン−ゴバン パフォーマンス プラスチックス パンプス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
(74)【代理人】
【識別番号】100088616
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 一平
(74)【代理人】
【識別番号】100089347
【弁理士】
【氏名又は名称】木川 幸治
(74)【代理人】
【識別番号】100154379
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 博幸
(74)【代理人】
【識別番号】100154829
【弁理士】
【氏名又は名称】小池 成
(72)【発明者】
【氏名】パラグ・ナツ
(72)【発明者】
【氏名】ティモシー・ジェイ・ハガン
【審査官】 小川 克久
(56)【参考文献】
【文献】 特開平04−285317(JP,A)
【文献】 特開昭60−037416(JP,A)
【文献】 特開2001−254732(JP,A)
【文献】 特開平06−249242(JP,A)
【文献】 特開2007−239838(JP,A)
【文献】 特表2013−503306(JP,A)
【文献】 特表2007−502370(JP,A)
【文献】 特開平02−209585(JP,A)
【文献】 特開2007−308988(JP,A)
【文献】 特開2001−334892(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16C 17/00−17/26
F16C 33/00−33/28
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸を有する円筒形状からなり、前記軸に対して半径方向に延在する複数のくぼみが本体に形成され、反対側の面に凸部が形成されている前記本体であって、導電性である本体と、
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレン−プロピレン(FEP)、ポリビニリデンフルオリド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレンクロロトリフルオロエチレン(ECTFE)、パーフルオロアルコキシポリマー、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリウレタン、ポリエステルまたはそれらの任意の組み合わせから選択されるポリマーを含む、非導電性である、前記本体の少なくとも一部上の滑り層と、
エポキシ層を含む、非導電性である、前記本体の少なくとも一部上のコーティングと、
を備えるブッシングであって、
前記ブッシングは、前記ブッシングが部材に取り付けられる前においては、非導電性であり、部材に取り付けられた後においては、導電性である構造を有する、ブッシング。
【請求項2】
前記取り付けられていない構造は40MΩより大きい電気抵抗を有し、前記取り付けられた構造は1Ω未満である電気抵抗を有する、請求項1に記載のブッシング。
【請求項3】
前記取り付けられた構造は、前記滑り層を少なくとも部分的に欠く凸部を備える、請求項1に記載のブッシング。
【請求項4】
前記くぼみが互いに軸方向に整列される、請求項1に記載のブッシング。
【請求項5】
前記本体が軸端を有し、前記くぼみが他方より一方の軸端に近い、請求項1に記載のブッシング。
【請求項6】
前記くぼみが前記本体に対して半径方向内側および半径方向外側の両方に延在する、請求項1に記載のブッシング。
【請求項7】
前記くぼみが半球形である、請求項1に記載のブッシング。
【請求項8】
前記滑り層が前記本体の内面上にあり、前記コーティングが前記本体の外面上にある、請求項1に記載のブッシング。
【請求項9】
前記滑り層が前記本体の外面上にあり、前記コーティングが前記本体の内面上にある、請求項1に記載のブッシング。
【請求項10】
前記本体が約0.25〜0.50mmの半径方向の厚さを有し、前記滑り層が約0.25〜0.50mmの厚さを有し、前記コーティングが約0.08mm未満の厚さを有する、請求項1に記載のブッシング。
【請求項11】
内側部材と、
外側部材と、
前記内側部材と外側部材との間に位置するブッシングと、
を備えるアセンブリであって、前記ブッシングは、
円筒形状、軸、前記軸に対して半径方向に延在する本体に形成される複数のくぼみが形成され、反対側の面に凸部が形成されている前記本体であって、導電性である本体と、
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレン−プロピレン(FEP)、ポリビニリデンフルオリド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレンクロロトリフルオロエチレン(ECTFE)、パーフルオロアルコキシポリマー、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリウレタン、ポリエステルまたはそれらの任意の組み合わせから選択されるポリマーを含む、非導電性である、前記本体の少なくとも一部上の滑り層と、
エポキシ層を含む、非導電性である、前記本体の少なくとも一部上のコーティングと、
を備え、
前記ブッシングは、前記ブッシングが非導電性であり、前記内側部材と外側部材との間に取り付けられていない、取り付けられていない構造および前記ブッシングが導電性であり、前記内側部材と外側部材との間に取り付けられた、取り付けられた構造を有する、アセンブリ。
【請求項12】
非導電性であるブッシング、内側部品、および外側部品を提供する工程と、
前記内側部品および外側部品のうちの一方に前記ブッシングを結合してサブアセンブリを形成する工程と、
前記内側部材および外側部材のうちの他方を前記サブアセンブリに結合してアセンブリを形成し、それにより前記ブッシングが導電性になり、導電回路を前記内側部品、前記ブッシングおよび前記外側部品の間に形成する工程と、
を含む、ブッシングを形成し、取り付ける方法。
【請求項13】
前記導電回路を形成する工程が、内側層および外側層の少なくとも一部を前記ブッシングから除去する工程を含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記ブッシングが、非導電性である本体の少なくとも一部上の滑り層、非導電性である前記本体の少なくとも一部上のコーティングを有し、前記滑り層および前記コーティングの両方の一部は前記ブッシングが導電性になるように除去される、請求項12に記載の方法。
【請求項15】
前記ブッシングは最初に40MΩより大きい電気抵抗を有し、前記アセンブリを形成した後、前記ブッシングは1Ω未満である電気抵抗を有する、請求項12に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は概して、ブッシング、特に変化され得る電気特性を有するブッシングに関する。
【背景技術】
【0002】
耐荷重性基板および滑り層オーバーレイからなる滑り軸受複合材料は一般に知られている。耐荷重性基板および滑り層は通常、適切な接着剤を使用して積層法により接続される。滑り軸受複合材料は、例えば自動車産業によって使用されるメンテナンスフリーのブッシングを形成できる。これらのメンテナンスフリーのブッシングは、ドア、フードおよびエンジン区画ヒンジ、シート、ステアリングコラム、フライホイール、バランサー軸受などに使用され得る。さらに、滑り軸受複合材料から形成されるメンテナンスフリーのブッシングはまた、自動車以外の用途にも使用され得る。より長いメンテナンスフリーの寿命および改良された耐食性を有する改良されたメンテナンスフリーのブッシングについての必要性が継続している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
ブッシングのためのシステム、方法および装置の実施形態は、円筒形状、軸、軸に対して半径方向に延在する本体に形成される複数のくぼみを有する本体であって、導電性である本体を備えてもよい。非導電性である滑り層が本体の少なくとも一部上に形成される。非導電性であるコーティングが本体の少なくとも一部上に形成される。ブッシングは、ブッシングが非導電性である取り付けられていない構造、およびブッシングが導電性である取り付けられた構造を有する。
【0004】
別の実施形態において、アセンブリは、内側部材、外側部材、および内側部材と外側部材との間に位置するブッシングを備える。ブッシングは本明細書に記載されるように構成されてもよい。
【0005】
さらに他の実施形態において、ブッシングを形成し、取り付ける方法は、非導電性であるブッシング、内側部品、および外側部品を提供する工程と、内側部品および外側部品の一方にブッシングを結合して、サブアセンブリを形成する工程と、内側部材および外側部材の他方をサブアセンブリに結合して、アセンブリを形成し、それによりブッシングが導電性になる工程と、内側部品、ブッシングおよび外側部品の間に導電回路を形成する工程と、を含む。
【0006】
これらの実施形態の上述および他の目的ならびに利点は、添付の特許請求の範囲および添付の図面と併せて以下の詳細な説明を考慮して当業者に明らかになるであろう。
【0007】
本開示は添付の図面を参照することにより、より良く理解され得、その多くの特徴および利点が当業者に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1はブッシングの実施形態の等角図である。
図2図2はブッシングの実施形態の底面図である。
図3図3Aおよび3Bは、図2の線3−3に沿って取った、ブッシングの層構造の実施形態の拡大した部分的端面図であり、それぞれ、取り付けられていない構造および取り付けられた構造を示す。
図4図4はブッシングについての互層構造の概略的な断面図である。
図5図5はブッシングについての互層構造の概略的な断面図である。
図6図6A〜6Eはブッシングの種々の実施形態を示す。
図7図7はブッシングを有するヒンジの実施形態を示す。
図8図8はブッシングを有するヒンジの実施形態を示す。
図9図9はブッシングを有するヒンジの実施形態を示す。
図10図10はブッシングを有する自転車のヘッドセットの実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
異なる図面における同じ参照番号の使用は同様または同一の物品を示す。
【0010】
図1および2はブッシング11の実施形態の等角図および底面図を示す。ブッシング11は、円筒形状を有する本体13、軸15、および軸15に対して半径方向に延在する本体13内に形成される複数のくぼみ17、19を備えてもよい。くぼみは、一部の実施形態において、半球形(semi−spherical)または半球形(hemi−spherical)の形状を有してもよい。本体13は導電性である。
【0011】
滑り層10が本体13の少なくとも一部に形成され得る。滑り層10は非導電性である。コーティング14もまた、本体13の少なくとも一部に形成されてもよい。同様に、コーティング14は非導電性である。滑り層10は本体13の内面に形成されてもよく、コーティングは本体13の外面に形成されてもよい。あるいは、滑り層は外面上にあってもよく、コーティングは内面上にあってもよい。
【0012】
一部の実施形態において、本体13は約5〜25mmの直径、および約5〜25mmの軸長さを有してもよい。他の例において、本体は約0.25〜0.50mmの半径厚さを有し、滑り層10は約0.25〜0.50mmの厚さを有してもよく、コーティング14は約0.08mm未満の厚さを有してもよい。図3における滑り層10は他の実施形態について本明細書に記載したものなどの材料を含んでもよい。コーティング14は非導電性ペイントなどの非導電性材料を含んでもよい。コーティング14はまた、他の実施形態について本明細書に記載したものなどの材料を含んでもよい。
【0013】
ブッシング11は、非導電性である取り付けられていない構造(例えば図3Aを参照のこと)、および導電性である取り付けられた構造(例えば図3Bを参照のこと)を有する。例えば、取り付けられていない構造は40MΩより大きい電気抵抗を有してもよく、取り付けられた構造は1Ω(例えば約0〜5Ω)未満の電気抵抗を有してもよい。
【0014】
取り付けられた構造は、滑り層10およびコーティング14を少なくとも部分的に欠くくぼみ17、19を備えてもよく、これによりブッシング11を導電性にし得る。例えば、図3Bに示すように、滑り層10およびコーティング14の一部は、ブッシング11がそれらの間に取り付けられる場合、内側部品および外側部品のそれぞれによって除去されてもよいか、またはこすり取られてもよい(例えば図7〜10を参照のこと)。これらの材料の除去を容易にする形状は、ブッシングおよびくぼみの直径、ならびに内側部品および外側部品に対するスロット25のパラメータならびに用途を構成することを含んでもよい。例えば、外側くぼみの外径は外側部品の内径よりわずかに大きくてもよい。同様に、内側くぼみの内径は内側部品の外径よりわずかに小さくてもよい。
【0015】
一部の実施形態において、ブッシング11は全部で少なくとも2つまたは少なくとも3つのくぼみ17、19を有してもよい。くぼみ17、19は互いに軸方向に配置されてもよい。本体13は軸端21、23を有し、くぼみ17、19は他方より一方の軸端に近接してもよい。例えば、一方の軸端23は、示したように本体13から半径方向に延在するフランジを有してもよく、他方の軸端は円筒体13と同一であってもよい。
【0016】
示した例において、くぼみ17、19は、本体に対して半径方向内側および半径方向外側の両方に延在する。取り付けられた構造は、滑り層10およびコーティング14を少なくとも部分的に欠く半径方向内側および外側のくぼみ17、19を備えてもよく(例えば図3Bを参照のこと)、それによりブッシング11はくぼみ17、19を介して導電性になる。一部の実施形態において、他の電気路は設けられない。しかしながら、代替の実施形態において、スロット25には、本体におけるスロット25から半径方向内側および/または外側に延び得るバリなどの1つ以上の突起部が設けられてもよい。くぼみと同様に、バリには、滑り層および/またはコーティングが設けられてもよい。非導電性から導電性にブッシングを変化させるために、ブッシングが取り付けられる場合、これらの材料の一部はバリから除去される。一部の実施形態において、バリおよびくぼみの両方の組み合わせが電気回路を完成させるために使用されてもよい。
【0017】
一部の実施形態において、3つのくぼみ17は半径方向内側に延在し、2つのくぼみ19は半径方向外側に延在する。半径方向内側のくぼみ17は互いに対して本体周囲に対称的に(例えば120°のピッチで)配置されてもよい。半径方向外側のくぼみは互いに対して本体周囲に対称的に(例えば180°のピッチで)配置されてもよい。しかしながら、半径方向内側のくぼみ17は半径方向外側のくぼみ19に対して対称的に配置されなくてもよい。例えば図2を参照のこと。
【0018】
本体13は、その本体が円周方向に不連続であるようにその全体の軸長さに沿って延びるスリット25を有する分割リングを備えてもよい。半径方向外側に延在するくぼみ19の各々はスリット25および軸15に対して約90°で位置してもよい。他の実施形態において、くぼみ19はスリット25に対して約135°で位置する。半径方向内側に延びるくぼみ17のうちの2つは、示されるようにスリット25および軸15に対して約60°で位置してもよい。
【0019】
他の実施形態において、アセンブリは、内側部材、外側部材および内側部材と外側部材との間に位置するブッシングを含んでもよい。ブッシングは本明細書のいずれかに記載した実施形態を含んでもよい。
【0020】
さらに他の実施形態において、ブッシングを形成し、取り付ける方法は非導電性であるブッシング、内側部品、外側部品を提供する工程と、ブッシングを内側部品および外側部品のうちの一方に結合してサブアセンブリを形成する工程と、内側部材および外側部材の他方をサブアセンブリに結合してアセンブリを形成する工程とを含んでもよく、それによりブッシングが導電性になり、導電回路が内側部品、ブッシングおよび外側部品の間に形成される。
【0021】
その方法は、内側層および外側層の少なくとも一部をブッシングから除去することによって導電回路を形成する工程を含んでもよい。ブッシングはくぼみを有してもよく、前記内側層および外側層の少なくとも一部はくぼみから除去されてもよい。導電回路を形成する工程は、内側層および外側層の少なくとも一部をブッシングから、例えばくぼみから除去することを含んでもよい。滑り層およびコーティングの両方の部分は、ブッシングを導電性にするために除去されてもよい。ブッシングは最初に40MΩより高い電気抵抗を有してもよく、アセンブリを形成した後、ブッシングは1Ω未満である電気抵抗を有してもよい。
【0022】
ここで図4を参照すると、ブッシング100の種々の層の実施形態を例示する概略的な断面図が示される。ブッシング100は耐荷重基板102を備えてもよい。耐荷重基板102は金属支持層であってもよい。金属支持層は、炭素鋼、ばね鋼などを含む鋼、鉄、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウムまたはそれらの任意の組み合わせなどの金属または金属合金を含んでもよい。特定の実施形態において、耐荷重基板102は鉄合金などの金属(金属合金を含む)であってもよい。耐荷重基板102は、処理前に耐荷重基板の腐食を防止するために防食層104および106などの一時的コーティングでコーティングされてもよい。
【0023】
さらに、一時的防食層108が層104の上部に適用されてもよい。層104、106および108の各々は、約1ミクロン〜約50ミクロン、例えば約7ミクロン〜約15ミクロンの厚さを有してもよい。層104および106は、リン酸亜鉛、鉄、マンガンまたはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。さらに、層はナノセラミック層であってもよい。さらに、層104および106は、官能性シラン、ナノスケールのシランベースのプライマー、加水分解シラン、有機シラン接着促進剤、溶媒/水ベースのシランプライマー、塩素化ポリオレフィン、不動態化表面、商業的に利用可能な亜鉛(機械的/ガルバニック)、もしくは亜鉛−ニッケル、亜鉛−鉄、亜鉛−マグネシウム、スズのコーティング、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。層108は、官能性シラン、ナノスケールのシランベースのプライマー、加水分解シラン、有機シラン接着促進剤、溶媒/水ベースのシランプライマーを含んでもよい。一時的防食層104、106および108は処理の間に除去されても保持されてもよい。
【0024】
滑り層110は耐荷重基板102に適用されてもよい。滑り層110は接着層112を使用してもよい。滑り層110はポリマーを含んでもよい。滑り層110に使用され得るポリマーの例としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレン−プロピレン(FEP)、ポリビニリデンフルオリド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレンクロロトリフルオロエチレン(ECTFE)、パーフルオロアルコキシポリマー、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリウレタン、ポリエステルまたはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。さらに、滑り層110は、減摩剤フィルタなどのフィルタを備えてもよい。滑り層110に使用され得るフィルタの例としては、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン、グラファイト、PEEK、二硫化モリブデン、芳香族ポリエステル、炭素粒子、青銅、フルオロポリマー、熱可塑性充填剤、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、ポリアミドイミド(PAI)、PPS、ポリフェニルスルホン(PPSO)、液晶ポリマー(LCP)、芳香族ポリエステル(エコノール)、ならびに珪灰石および硫酸バリウムなどの鉱物粒子またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。充填剤は、ビーズ、繊維、粉末、メッシュまたはそれらの任意の組み合わせの形態であってもよい。
【0025】
一実施形態において、滑り層は、織ったメッシュまたは拡大した金属グリッドを含んでもよい。織ったメッシュまたは拡大した金属グリッドは、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、青銅などの金属または金属合金を含んでもよい。あるいは、織ったメッシュは織ったポリマーメッシュであってもよい。代替の実施形態において、滑り層はメッシュまたはグリッドを含まなくてもよい。図5の代替の実施形態において、織ったメッシュまたは拡大した金属グリッド120は接着層112Aと112Bとの間に埋め込まれてもよい。他の実施形態は少なくとも1つの接着層112A、112Bを含んでもよい。
【0026】
図4に戻ると、接着層112はホットメルト接着剤であってもよい。接着層112に使用され得る接着剤の例としては、フッ素重合体、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテル/ポリアミドコポリマー、エチレン酢酸ビニル、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、ETFEコポリマー、パーフルオロアルキル(PFA)、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。さらに、接着層112は、−C=O、−C−O−R、−COH、−COOH、−COOR、−CF=CF−ORまたはそれらの任意の組み合わせから選択される少なくとも1つの官能基(式中、Rは1〜20の炭素原子を含有する環状または直鎖有機基)を含んでもよい。さらに、接着層112はコポリマーを含んでもよい。
【0027】
充填剤粒子(官能性および/または非官能性)が、炭素充填剤、炭素繊維、炭素粒子、グラファイト、青銅などの金属充填剤、アルミニウム、ならびに他の金属およびそれらの合金、金属酸化物充填剤、金属コーティング炭素充填剤、金属コーティングポリマー充填剤またはそれらの任意の組み合わせなどの接着層内に加えられてもよい。
【0028】
一実施形態において、ホットメルト接着剤は約250℃以下、例えば約220℃以下の融点を有してもよい。別の実施形態において、接着層112は、約200℃以上、例えば約220℃以上で分解してもよい。さらなる実施形態において、ホットメルト接着剤の融点は250℃より高くてもよく、さらに300℃より高くてもよい。
【0029】
滑り層110から反対の耐荷重基板102の面に、耐食コーティング114などのコーティングが適用されてもよい。コーティング114は、約1ミクロンから約50ミクロン、例えば約5ミクロンから約20ミクロン、例えば約7ミクロンから15ミクロンの厚さを有してもよい。コーティングは接着促進層116およびエポキシ層118を含んでもよい。接着促進層116は、リン酸亜鉛、鉄、マンガン、スズまたはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。さらに、接着促進層116はナノセラミック層であってもよい。接着促進層116としては、官能性シラン、ナノスケールのシランベースの層、加水分解シラン、有機シラン接着促進剤、溶媒/水ベースのシランプライマー、塩素化ポリオレフィン、不動態化表面、商業的に利用可能な亜鉛(機械的/ガルバニック)もしくは亜鉛−ニッケル、亜鉛−鉄、亜鉛−マグネシウム、スズのコーティングまたはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
【0030】
エポキシ層118は、熱硬化エポキシ、UV硬化エポキシ、IR硬化エポキシ、電子ビーム硬化エポキシ、放射線硬化エポキシまたは空気硬化エポキシであってもよい。さらに、エポキシ樹脂としては、ポリグリシジルエーテル、ジグリシジルエーテル、ビスフェノールA、ビスフェノールF、オキシラン、オキサシクロプロパン、エチレンオキシド、1,2−エポキシプロパン、2−メチルオキシラン、9,10−エポキシ−9,10−ジヒドロアントラセンまたはそれらの任意の組み合わせが挙げられ得る。エポキシ樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ホルムアルデヒドとのベンゾグアナミンまたはそれらの任意の組み合わせに基づいた合成樹脂修飾エポキシが挙げられ得る。例として、エポキシとしては
【化1】
(式中、Cは、任意にハロゲン原子Xが水素原子を置換している直鎖または分枝の飽和または不飽和炭素鎖であり、任意に窒素、リン、ホウ素などの原子が存在する場合、Bは炭素、窒素、酸素、リン、ホウ素、硫黄などのうちの1つである)
またはそれらの任意の組み合わせが挙げられ得る。
【0031】
エポキシ樹脂は硬化剤をさらに含んでもよい。硬化剤としては、アミン、酸無水物、フェノールノボラックポリ[N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド](PHPMI)などのフェノールノボラック硬化剤、レゾールフェノールホルムアルデヒド、脂肪族アミン化合物、ポリ炭酸無水物(polycarbonic anhydride)、ポリアクリレート、イソシアネート、封入されたポリイソシアネート、三フッ化ホウ素アミン錯体、クロムベースの硬化剤、ポリアミド、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられ得る。一般に、酸無水物は、式R−C=O−O−C=O−R’(式中、Rが上述したようにCであり得る)で表すことができる。アミンとしては、モノエチルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミンなどの脂肪族アミン、環式脂肪族(cyclic aliphatic)アミン、シクロ脂肪族(cyclo aliphatic)アミン、アミドアミン、ポリアミド、ジシアンジアミド、イミダゾール誘導体などの、脂環式(alicyclic)アミン、芳香族アミン、またはそれらの任意の組合せが挙げられ得る。一般に、アミンは、式RN(式中、Rが、上述したようにCであり得る)で表される第1級アミン、第2級アミン、または第3級アミンであり得る。
【0032】
一実施形態において、エポキシ層118は、伝導性を改良するために充填剤、例えば炭素充填剤、炭素繊維、炭素粒子、グラファイト、青銅などの金属充填剤、アルミニウムならびに他の金属およびそれらの合金、金属酸化物充填剤、金属コーティング炭素充填剤、金属コーティングポリマー充填剤またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。導電性充填剤により、エポキシコーティングを介して電流が流れることができ、導電性充填剤を有さないコーティングしたブッシングと比較してコーティングしたブッシングの導電性を増加できる。
【0033】
一実施形態において、エポキシ層はブッシングの耐食性を増加できる。例えば、エポキシ層118などのエポキシ層は、水、塩などの腐食要素が耐荷重基板と接触することを実質的に防止でき、それにより耐荷重基板の化学的腐食を阻害する。さらに、エポキシ層は異なる金属間の接触を防止することによってハウジングまたは耐荷重基板のガルバニック腐食を阻害できる。例えば、マグネシウムハウジング内にエポキシ層を有さないアルミニウムブッシングを配置することにより、マグネシウムを酸化物にさせ得る。しかしながら、エポキシ層118などのエポキシ層は、アルミニウム基板がマグネシウムハウジングと接触することを防止でき、ガルバニック反応に起因する腐食を阻害できる。
【0034】
ブッシングを形成する方法を参照すると、滑り層は積層シートを形成するために溶融接着剤を使用して耐荷重基板に接着されてもよい。積層シートはブッシングに形成され得るストリップまたはブランクに切断されてもよい。積層シートを切断することにより、耐荷重基板の露出部分を含む切断端部を作製できる。ブランクは、所望の形状の半仕上げブッシングを形成するために積層を回転させ、フランジをつけることによってブッシングに形成され得る。
【0035】
図6Aから6Eはブランクから形成され得る複数のブッシング形状を例示する。図6Aは回転により形成され得る円筒ブッシングを例示する。図6Bは、回転させ、フランジをつけることによって形成され得るフランジのついたブッシングを例示する。図6Cは、フランジのついたブッシングを通して取り付けられたシャフトピンを有するハウジングに取り付けられたフランジのついたブッシングを例示する。図6Dは、両側にフランジのついたブッシングを通して取り付けられたシャフトピンを有するハウジングに取り付けられた両側にフランジのついたブッシングを例示する。図6Eは、回転させ、フランジをつけるよりむしろ、スタンピングおよび冷深絞りプロセスを使用して形成され得るL型のブッシングを例示する。
【0036】
半仕上げブッシングを成形した後、半仕上げブッシングは形成および成形プロセスに使用される潤滑剤および油を除去するために洗浄されてもよい。さらに、洗浄により、コーティングを適用するための耐荷重基板の露出面を調製できる。洗浄としては、溶媒による化学的洗浄および/または超音波洗浄などの機械的洗浄が挙げられ得る。
【0037】
一実施形態において、接着促進層116などの接着促進層が耐荷重基板の露出した表面に適用されてもよい。接着促進層は、リン酸亜鉛、鉄、マンガン、スズまたはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。接着促進層はナノセラミック層として適用されてもよい。接着促進層116は、官能性シラン、ナノスケールのシランベースの層、加水分解シラン、有機シラン接着促進剤、溶媒/水ベースのシランプライマー、塩素化ポリオレフィン、不動態化表面、市販の亜鉛(機械的/ガルバニック)、もしくは亜鉛−ニッケル、亜鉛−鉄、亜鉛−マグネシウム、スズのコーティング、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。接着促進層は、噴霧コーティング、e−コーティング、ディップスピンコーティング、静電コーティング、フローコーティング、ロールコーティング、ナイフコーティング、コイルコーティングなどにより適用されてもよい。
【0038】
さらに、耐食層の適用はエポキシコーティングを適用することを含んでもよい。エポキシは2成分エポキシまたは単一成分エポキシであってもよい。有益には、単一成分エポキシはより長い作用寿命を有し得る。作用寿命は、エポキシを調製してから、エポキシがコーティングとしてもはや適用され得ないまでの時間であってもよい。例えば、単一成分エポキシは、数時間の2成分エポキシの作用寿命と比較して数ヶ月の作用寿命を有し得る。
【0039】
一実施形態において、エポキシ層は、噴霧コーティング、e−コーティング、ディップスピンコーティング、静電コーティング、フローコーティング、ロールコーティング、ナイフコーティング、コイルコーティングなどにより適用されてもよい。さらに、エポキシ層は、熱硬化、UV硬化、IR硬化、電子ビーム硬化、照射硬化またはそれらの任意の組み合わせなどにより硬化されてもよい。好ましくは、硬化は、滑り層、接着層、織ったメッシュまたは接着促進層のいずれかの成分の分解温度以上まで温度を上昇させずに達成され得る。したがって、エポキシは、約250℃以下、さらに約200℃以下で硬化されてもよい。
【0040】
コーティング、特にエポキシ層は、滑り層により覆われていない耐荷重基板および主要表面の露出端部を覆うように適用されてもよい。e−コーティングおよび静電コーティングは、非導電性滑り層をコーティングせずに全ての露出した金属表面にコーティングを適用するのに特に有用であり得る。さらに、コーティングは亀裂または空隙を有さずに耐荷重基板の露出した表面を連続的に覆うことが好ましい。耐荷重基板の連続的な共形被覆は、塩および水などの腐食要素が耐荷重基板と接触することを実質的に防止できる。一実施形態において、このようなコーティングを有するブッシングは顕著に増加した寿命を有し得る。
【0041】
代替の実施形態において、コーティングは、滑り層を適用する前、ブランクを形成する前であるが、滑り層を適用した後、またはブランクの形成とブッシングの成形との間を含む、ブッシングの処理の間、任意の時点で適用されてもよい。
【0042】
図7および8は、自動ドアヒンジ、フードヒンジ、エンジン区画ヒンジなどのヒンジ400の一実施形態を示す。ヒンジ400は内側ヒンジ部分402および外側ヒンジ部分404を備えてもよい。ヒンジ部分402および404はリベット406および408ならびにブッシング410および412により結合されてもよい。ブッシング410および412は本明細書のいずれかに記載されているように構成されてもよい。図8はヒンジ400の断面図を例示し、リベット408およびブッシング412をより詳細に示す。
【0043】
図9は、自動ドアヒンジ、フードヒンジ、エンジン区画ヒンジなどのヒンジ600の別の実施形態を例示する。ヒンジ600はピン606およびブッシング608により結合される第1のヒンジ部分602および第2のヒンジ部分604を備えてもよい。ブッシング608は本明細書のいずれかに記載されているように構成されてもよい。
【0044】
図10は、自転車などの二輪の乗り物用のヘッドセット700の実施形態を例示する。ステアリング管702がヘッド管704を通して挿入され得る。ブッシング706および708は、アラインメントを維持し、ステアリング管702とヘッド管704との間の接触を防止するようにステアリング管702とヘッド管704との間に配置され得る。ブッシング706、708は本明細書のいずれかに記載されるように構成されてもよい。さらに、シール710および712は泥および他の特定の物質によるブッシングの滑り面の汚染を防止できる。
【0045】
本明細書に記載された説明は、最適な方法を含む実施形態を開示するための例を使用し、これにより、当業者は本発明を実施し、使用することもできる。特許性の範囲は特許請求の範囲により規定され、当業者が想起する他の例を含み得る。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言語と異ならない構造的要素を有する場合、またはそれらが、特許請求の範囲の文字通りの言語からわずかな相違である等価の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内であることを意図する。
【0046】
全体の説明または例における上記の作用の全てが必要とされるわけではなく、特定の作用の一部は必要とされなくてもよく、1つ以上のさらなる作用が記載したものに加えて実施されてもよいことを留意すべきである。記載される作用の順序は必ずしもそれらが実施される順序ではない。
【0047】
上記の明細書において、特定の実施形態に対する概念が記載されている。しかしながら、当業者は、種々の修飾および変更が添付の特許請求に記載した本発明の範囲から逸脱されずになされ得ることを理解する。したがって、明細書および図面は、限定的意味というより例示的とみなされ、全てのこのような修飾は本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【0048】
本明細書で使用される場合、用語「含む(comprises)」、「含んでいる(comprising)」、「備える(includes)」、「備えている(including)」、「有する(has)」、「有している(having)」またはこれらの任意の他のバリエーションは非排他的な包含を含むことが意図される。例えば、記載した特徴を含むプロセス、方法、物品または装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されるわけでなく、明確に記載されていないか、またはこのようなプロセス、方法、物品もしくは装置に内在している他の特徴を含み得る。さらに、明確に反対に記載されていない限り、「または」とは、包括的なまたはを指し、排他的なまたはを指すわけではない。例えば、条件AまたはBは以下のうちのいずれか1つにより満たされる:Aは真実であり(または存在し)、Bは偽である(または存在せず)、Aは偽であり(または存在せず)、Bは真実である(または存在する)、AおよびBの両方は真実である(または存在せず)。
【0049】
また、「一つ(a)」または「一つ(an)」の使用は本明細書に記載される要素および成分を示すために利用される。これは単に簡便さのためであり、本発明の範囲の全体的な説明を行うためである。この説明は一つまたは少なくとも一つを含むと読まれるべきであり、単数形はまた、そうでないという意味を明確に示さない限り、複数を含む。
【0050】
利点、他の有益性および問題に対する解決策は特定の実施形態に関して上記に記載されている。しかしながら、利点、有益性、問題に対する解決策、およびより明らかに生じるもしくはより明らかになる任意の利点、有益性または解決策を導き得る任意の特徴は、特許請求の範囲のいずれかまたは全ての必須、必要または本質的な特徴と解釈されるべきではない。
【0051】
明細書を読んだ後、当業者は、明確にするために、別々の実施形態の文脈に本明細書に記載されている特定の特徴がまた、単一の実施形態に組み合わされて提供されてもよいことを理解するだろう。反対に、簡潔さのために、単一の実施形態の文脈に記載されている種々の特徴がまた、別々または任意のサブコンビネーションで提供されてもよい。さらに、ある範囲で記載されている値に対する言及はその範囲内の各々およびあらゆる値を含む。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10